[发明专利]一种发光二极管的外延片及其制备方法

权利要求书

1.一种发光二极管的外延片，其特征在于，所述外延片包括衬底及依次设置在所述衬底上的N型半导体及P型半导体，所述P型半导体与所述N型半导体的交界面包括多个在垂直于衬底的方向上朝向所述衬底凹陷的凹陷区域，所述凹陷区域通过光刻及刻蚀形成，所述凹陷区域的纵截面为梯形，

所述N型半导体或所述P型半导体包括有源层，所述N型半导体包括N型层和应力释放层，所述N型层、所述应力释放层和所述有源层沿所述外延片的生长方向依次设置在所述衬底上，所述N型层为N型GaN层，所述P型半导体包括高温P型GaN层，所述有源层包括交替生长的阱层与垒层，所述阱层为InGaN阱层，所述垒层为GaN垒层，所述阱层与所述垒层的交界面和所述P型半导体与所述N型半导体的交界面平行相对设置，所述P型半导体与所述N型半导体的交界面与所述衬底的表面之间的最大距离和所述P型半导体与所述N型半导体的交界面与所述衬底的表面之间的最小距离之差为所述有源层总厚度的30％～40％，

所述应力释放层包括交替生长的阱层与垒层，所述应力释放层中阱层的厚度在外延片的生长方向上逐渐变薄，所述应力释放层中GaN垒层的厚度在外延片的生长方向上逐渐变厚。

2.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，所述P型半导体包括电子阻挡层，所述有源层及所述电子阻挡层沿所述外延片的生长方向依次设置，所述有源层与所述电子阻挡层的交界面和所述有源层的阱层与所述有源层的垒层的交界面平行相对设置。

3.根据权利要求2所述的外延片，其特征在于，所述电子阻挡层包括第一电子阻挡层、第二电子阻挡层和设置在所述第一电子阻挡层与所述第二电子阻挡层之间的低温P型GaN层，所述第一电子阻挡层、所述低温P型GaN层及所述第二电子阻挡层沿所述外延片的生长方向依次设置在所述有源层上。

4.根据权利要求1～3任一项所述的外延片，其特征在于，在垂直于所述衬底的方向上，所述P型半导体与所述N型半导体的交界面与所述衬底之间的最大距离和所述P型半导体与所述N型半导体的交界面与所述衬底表面之间的最小距离之差为2nm～1000nm。

5.根据权利要求1～3任一项所述的外延片，其特征在于，所述多个凹陷区域规则分布在所述P型半导体与所述N型半导体的交界面上。

6.根据权利要求1所述的外延片，其特征在于，最靠近所述衬底的N型层的表面与所述衬底平行。

7.一种发光二极管的外延片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

提供一衬底；

在所述衬底上生长N型半导体，所述N型半导体包括N型层与应力释放层；

在所述N型半导体上生长P型半导体，所述P型半导体包括高温P型GaN层；

其中，所述P型半导体与所述N型半导体的交界面包括多个在垂直于衬底的方向上朝向所述衬底凹陷的凹陷区域，

所述N型半导体或所述P型半导体包括有源层，所述N型层、所述应力释放层和所述有源层沿所述外延片的生长方向依次设置在所述衬底上，所述有源层包括交替生长的阱层与垒层，所述阱层为InGaN阱层，所述垒层为GaN垒层，所述阱层与所述垒层的交界面和所述P型半导体与所述N型半导体的交界面平行相对设置，所述P型半导体与所述N型半导体的交界面与所述衬底的表面之间的最大距离和所述P型半导体与所述N型半导体的交界面与所述衬底的表面之间的最小距离之差为所述有源层总厚度的30％～40％，

所述应力释放层包括交替生长的阱层与垒层，所述应力释放层中阱层的厚度在外延片的生长方向上逐渐变薄，所述应力释放层中GaN垒层的厚度在外延片的生长方向上逐渐变厚。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底上生长N型半导体，包括：

在所述衬底上生长所述N型半导体的第一部分；

在所述N型半导体的第一部分上形成多处凹槽；

在所述N型半导体的第一部分上生长所述N型半导体的第二部分；

在所述N型半导体的第二部分上生长所述P型半导体。